2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20K21278
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
久米 一規 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80452613)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 核サイズ / 分裂酵母 / 核と細胞質間の物質輸送 / 脂質代謝 / 膜輸送 / 分子遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、真核生物のゲノムDNAを収納・保護するうえで重要な細胞核のサイズ（大きさ）を制御することの重要性を理解することを念頭に、分裂酵母を真核生物のモデルとして用いて、核サイズの人為的操作法の確立を目指した。具体的には、研究代表者の分裂酵母を用いたこれまでの解析から明らかになった、核と細胞の体積比（以下N/C ratio）に影響を及ぼす3つの細胞内プロセス（核-細胞質間の物質輸送、脂質代謝、核と小胞体間の膜輸送）に着目して、各プロセスの活性を調節して組み合わせることにより、正常細胞が示すN/C ratio = 0.08から、安定してN/C ratioを増加もしくは減少させる方法の確立を目指した。さらに確立した方法を用いて、核サイズ制御の重要性の検証に取り組んだ。2020年度と2021年度では、上記の各プロセスの主要遺伝子についての変異株もしくは過剰発現株を組み合わせることにより、それぞれのプロセスの活性を微調整する条件を見出した。そして、その条件の精査・検証を重ねて、N/C ratioを基準値である0.08から大小それぞれの値へと段階的に変化させる安定的な方法の確立に成功した。さらにその検証過程で、N/C ratioが0.08から50%をこえて増大する、もしくは、25%をこえて減少すると、細胞増殖が悪化することがわかった。つまり、細胞増殖において、核サイズ制御が重要であることが示唆された。最終年度において、当該関連性についての生細胞観察を含めた詳細な解析を実施し、N/C ratioの逸脱が分裂期での染色体分配異常を誘発することを明らかにした。さらに、N/C ratioの異常が小胞体やミトコンドリアをはじめ、複数の膜型オルガネラの構造異常を引き起こすことがわかった。これらの結果は核サイズ制御の生理学的意義を理解するうえで重要な知見である。
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Research Products
(7 results)
